光的折射、光的全反射.doc

光的折射、光的全反射一、教学目标1教学目标：知道光的折射现象，理解光的折射规律、知道在折射中光路时可逆的；能根据光的折射现象的实验结论做出已知入射光线的大致方向能用光的折射规律解释简单的折射现象4、光密介质、光疏介质，全反射；5、产生全反射的条件。二、重点难点能正确分析生活中的折射现象以及应用，能绘出光路图，明白全反射的条件（一）光的折射现象、折射定律：1、光的折射现象：光从一种介质进入到另一种介质时传播方向发生改变的现象．注意：(1)入射光线和法线的夹角叫入射角，折射光线和法线的夹角叫折射角．两者都不是光线跟界面的夹角．(2)在光的折射现象中，光路是可逆的．2、折射定律：(1)内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．(2)公式：sini／sinγ=n(常数)。(3)注意：①是入射角正弦跟折射角正弦成正比，而不是入射角跟折射角成正比；②光由空气进入介质时i>r，光由介质进入空气时i<r。（二）折射率：1、定义：光从真空射入某种介质发生折射的时候，入射角i的正弦和折射角r的正弦之比称为该介质的折射率。2、公式：n=sini／sinγn=C／v(介质的折射率等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比)（三）光密介质、光疏介质、全反射1、光密介质和光疏介质：不同折射率的介质相比较，折射率小的叫光疏介质，折射率大的叫光密介质。光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。2、全反射现象：光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角逐渐增大，折射光线离法线越来越远，强度越来越弱，反射光线越来越强，当折射角达到900时，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象称为全反射现象．（四）产生全反射条件：1、临界角：折射角等于900时的入射角称为临界角C，sinC=1/n；注意：公式只适用于从介质射向真空或空气的临界角计算。2、发生全反射充要条件：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于等于临界角．[例]图甲所示，一束平行光平行BC边入射到等腰直角棱镜的侧面上，已知棱镜玻璃临界角小于450，试完成光路图。[分析和解答]由于平行光是从空气进入玻璃，入射角i1等于450，折射角小于450，向底边偏折，射到BC面上；由几何关系，这时的入射角必定甲大于临界角450，发生全反射；反射光束射到侧面AC上，入射角等于AB面的折射角，所以出射光线仍然平行底边。光路如图乙所示。从图中可以看出：经过反射后的光束，从棱镜中射出时反转了1800．需要说明的是：在AB侧面和AC侧面上都有反射光，图中没有画出。所以，在分析有关全反射现象的问题时，关键乙是抓住发生全反射的条件：(1)光由光密介质射向光疏介质，（2）入射角大于临界角。例1、关于光的折射现象，正确的判断是：（CD）A、光的传播方向发生改变的现象叫光的折射；B、折射定律是托勒密发现的；C、人观察盛水容器的底部，发现水变浅了；D、若光从空气射入液体中，它的速率一定减小。例2、如右图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下正确的说法是：(ABD)A、bo不是入射光线；B、ao是入射光线；C、co是入射光线；D、ob是反射光线。例3、某单色光在真空中的波长为λ，波速为c，它在折射率为n的介质中的速率为：(A)A、c／n；B、c／(nλ)；C、nc；D、c。例4、一束光从介质射向空气(介面竖直)，已知光从这介质射向空气的临界角等于430，下图中正确的光路图是：（A）例5、某玻璃的临界角为420，当在玻璃中的某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为：（C）A、小于420；B、小于600；C、小于900；D、无折射光线。（三）应用题：1、一束光从空气射入某介质，入射光线与反射光线的夹角为900，折射光线与入射光线延长线间的夹角为150，则此介质的折射率为__1.414_____；光在此介质中的传播速度为___2.12108_________m／s。2、让光线斜通过一块两面平行的玻璃砖，下列判断中错误的是：(ABD)A、出射光线的方向与平行玻璃砖的厚度有关；B、出射光线的方向与玻璃的折射率有关，n越大偏向角越大；C、光线通过玻璃砖后发生侧向移动而方向不变；D、光线通过玻璃砖时没有发生折射，出射光方向不变。3、如右图所示，ABC为直角玻璃棱镜，∠A=α，玻璃的折射率为n，一束光垂直于AB边射入，到达AC边时，正确的判断是：(AD)A、当sina>1／n，在AC面上只发生光的反射；B、当sina>1／n，同时发生光的反射和折射；C、当sina<1/n，只发生光的折射；D、当sinα<1／n，同时发生光的反射和折射。（四）提高题：1、如右图所示，点光源S发出白光，经三